面向本質安全化的化工過程設計：多穩態及其穩定性分析

內容簡介

研究表明，減少化工事故最有效的方法是從源頭上設計本質安全化的化工過程。本質安全化是指通過在設計中利用永久性的、與化工過程不可分割的物理或化學的措施消除危險或降低發生事故的機率和後果的嚴重程度，而不是依靠控制系統、聯鎖或冗長的操作程式等預防事故。現有的研究工作通過在設計階段選擇不同的反應路徑降低事故發生時帶來的損失，但是這不能確保降低事故發生的機率。對於複雜的化工過程，即使確定了反應路徑，系統也可能存在多個穩態操作點，而它們的穩定性不盡相同，在外部擾動的情況下脫離該操作點進入不穩定區域的機率也不盡相同。另一方面，化工過程的體系中存在Hopf奇異點，在這些奇異點會引發周期性的振盪，影響化工過程的平穩操作，進而給安全生產帶來較大挑戰。本書介紹了化工過程的多穩態及其穩定性現象，建立了量化表征穩定的穩態點的穩定性的方法；介紹了化工過程動態系統中操作參數區域內Hopf奇異點的識別方法，建立了表征操作點可能落入奇異點操作區域產生振盪現象的潛在風險的方法；最後，在上述方法的基礎上建立了綜合考慮穩定穩態點的穩定性，同時儘量規避Hopf奇異點區域的化工過程最佳化設計方法框架，為設計本質更安全的化工過程提供理論依據。

圖書目錄

第1章引言

1.1背景簡介

1.2本質安全化設計方法研究進展

1.3本書內容介紹

參考文獻

第2章化工過程中的多穩態現象

2.1引言

2.2非線性方程組求解方法

2.2.1線性方程組高斯消元法和共軛梯度法

2.2.2牛頓法及其變體

2.2.3同倫延拓法

2.2.4多啟動延拓法

2.2.5單純形算法和長方體算法

2.2.6郭濤算法

2.2.7擴展的同倫延拓法

2.2.8算法小結

2.3案例一全混釜串聯反應過程

2.3.1反應過程簡介

2.3.2反應過程數學模型

2.3.3單參數變化時的多穩態解現象

2.3.4穩態解在操作參數空間中的分布

2.3.5結果討論

2.4案例二甲苯氧化反應過程

2.4.1引言

2.4.2化工過程

2.4.3甲苯氧化過程數學模型

2.4.4甲苯氧化過程模擬

2.4.5甲苯氧化過程的多穩態解現象

2.4.6結果討論

2.5本章小結

參考文獻

第3章化工過程多穩態點的穩定性分析

3.1引言

3.2穩定性的概念

3.3穩定性的判斷方法

3.3.1李雅普諾夫判斷方法

3.3.2用奇異點判斷系統的穩定性

3.4案例一發酵反應過程

3.4.1發酵反應過程的數學模型

面向本質安全化的化工過程設計：多穩態及其穩定性分析

基本介紹

內容簡介

圖書目錄

相關詞條

熱門詞條